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临床研究
缺血性脑血管病患者FLAIR血管高信号征三种评分方法的一致性研究
郭京华 唐守现 彭伟 周天祥 周龙江 赵义 王苇

郭京华,唐守现,彭伟,等.缺血性脑血管病患者FLAIR血管高信号征三种评分方法的一致性研究.磁共振成像, 2018, 9(5): 340-345. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2018.05.004.


[摘要] 目的 探讨比较缺血性脑血管病患者FLAIR序列血管高信号征(FLAIR vascular hyperintensity,FVH)三种评分方法评分者间的一致性。材料与方法 搜集2016年6月至2017年6月间扬州大学附属医院神经内科拟诊缺血性脑血管病患者的MR图像资料,由3名影像科医师分别采用3种FVH评分方法对入组179例患者(358侧大脑中动脉供血区) FVH征象进行评分。采用Kappa系数及Kendall系数评价评分者间的一致性。结果 Lee评分法、Olindo评分法、Olindo评分法(分组)、ASPECT改良评分法、ASPECT改良评分法(分组)评分者间评分的符合率分别为68.7%、26.0%、51.1%、41.1%、60.1%,评分者间一致性平均Kappa系数分别为0.652、0.304、0.530、0.427、0.612 (P<0.001),各评分法评分者间相关系数Kendall系数值分别为0.882、0.924、0.900、0.920、0.909 (P<0.001)。结论 Lee评分法的评分者间的一致性最高(高度)。Olindo和ASPECT改良评分法评分者间的一致性相对较差(低度和中度),此二种评分法分组后一致性均提高(中度及高度)。临床应根据具体的评价目的和区分度需求选择合适的FVH评分方法。
[Abstract] Objective: To evaluate the inter-observer agreement of three different FVH (FLAIR vascular hyperintensity) scoring methods.Materials and Methods: MRI images of 179 patients who were diagnosed with ischemic cerebrovascular disease during the time between June 2016 and June 2017 in Affiliated Hospital of Yangzhou University were collected. Three radiologists were invited to evaluate both sides of the MCA feeding area of each patient independently with three different FVH scoring methods. The inter-observer agreement of the scoring was examined by Kappa test and Kendall test.Results: The coincidence rates of Lee method, Olindo method, Olindo method (after grouping), Improved ASPECT method, and improved ASPECT method (after grouping) are 68.7%, 26.0%, 51.1%, 41.1% and 60.1% respectively. The average inter-observer agreement Kappa values for these methods are 0.652, 0.304, 0.530, 0.427 and 0.612 (P<0.001), and the related value of conformance of the methods among the reviewers are 0.882, 0.924, 0.900, 0.920 and 0.909 (P<0.001) respectively, indicated by Kendall test.Conclusions: Lee method has the best inter-observer agreement (high conformance). Olindo method and improved ASPECT method have a lower inter-observer agreement (lower and moderate conformance), but after grouping, they both get improved (moderate and high conformance). Clinic application should choose an appropriate FVH scoring method based on the evaluation purpose and the degree of differentiation.
[关键词] 脑缺血;脑疾病;磁共振成像
[Keywords] Brain ischemia;Brain diseases;Magnetic resonance imaging

郭京华 扬州大学附属医院影像科,扬州 225000;江苏省仪征市人民医院影像科,仪征 211400

唐守现 扬州大学附属医院影像科,扬州 225000

彭伟 江苏省仪征市人民医院影像科,仪征 211400

周天祥 扬州大学附属医院影像科,扬州 225000

周龙江 扬州大学附属医院影像科,扬州 225000

赵义 扬州大学附属医院影像科,扬州 225000

王苇* 扬州大学附属医院影像科,扬州 225000

通讯作者:王苇,E-mail:waywang@126.com


收稿日期:2018-02-09
接受日期:2018-03-07
中图分类号:R445.2; R743.33 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2018.05.004
郭京华,唐守现,彭伟,等.缺血性脑血管病患者FLAIR血管高信号征三种评分方法的一致性研究.磁共振成像, 2018, 9(5): 340-345. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2018.05.004.

       近年来,急性缺血性脑卒中静脉溶栓和血管内再通取得突破性进展,发病时间、缺血半暗带及侧支循环的评估是临床预后的主要影响因素,也是临床评估的重点关切。良好的侧支循环对于延长溶栓时间窗及再通的预后均密切相关。其实慢性脑血管闭塞性病变的治疗和预后中,侧支循环代偿同样极为关键。侧支循环的评价方法目前主要有五种:数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)、CT血管造影(CT angiography,CTA)、磁共振成像(MRI)、磁共振动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)、经颅多普勒超声(transcranial Doppler,TCD);其中磁共振FLAIR序列血管高信号征(FLAIR vascular hyperintensity,FVH)由于其完全无创性及MR其他序列综合优势,在侧支循环评价方面受到高度关注,成为近年研究的热点。FVH有望成为无创性评估侧支循环的替代方法之一[1]。但目前FVH评估并无统一的方法。最早,研究者仅用有无FVH,即阴性或阳性来粗略评估FVH[2]。笔者搜集了近年来国内外文献报道的三种不同的FVH评分法:Lee评分法[3]、Olindo评分法[4]以及ASPECT (Alberta卒中操作早期急性卒中分级CT评分)改良评分法[5]。根据我们的临床实践,几种评价方法一致性不尽相同,而且目前没有各种评分方法一致性的文献报道。笔者旨在研究上述3种FVH评分方法评分者间一致性,以作为FVH征象评价侧支循环临床应用与选择的基础。

1 材料与方法

1.1 病例纳入

       本研究所有研究内容均经过扬州大学附属医院伦理委员会认可。连续搜集2016年6月至2017年6月间扬州大学附属医院收治的拟诊缺血性脑血管病且DSA检查阳性的患者179例,男125例,女54例,平均年龄(63±19)岁(26~93岁)。入选标准:(1)临床拟诊缺血性脑血管病;(2)入院1周内同时进行多序列头颅MRI检查(包括T2-FLAIR、DWI、MRA序列)以及脑血管DSA检查;(3)DSA检查结果为阳性。排除标准:(1)脑出血患者;(2) MRI和DSA检查之间,临床进行了特异性治疗(包括静脉溶栓和介入脑血管内治疗等)患者;(3) MRI和DSA检查之间,临床症状有明显变化的患者;(4)严重运动伪影或脱髓鞘影响判读以及临床怀疑颅内感染的患者。MRI检查设备选择西门子3.0 T超导磁共振扫描仪,神经血管线圈,颅脑磁共振平扫序列包括TRA:DWI;TRA:T1WI;SAG:T2WI;TRA:T2-FLAIR;T2-FLAIR参数:TR 9000 ms,TE 94 ms,TI 2506 ms,矩阵320×224,视野220 mm×220 mm,NAX为1,层厚6 mm,间距1 mm。

1.2 FVH的评定及评分标准

1.2.1 FVH征象标准判断标准

       (1) T2-FLAIR序列脑沟裂池、附近脑表面的蛇纹状、斑点状或管状高信号;(2) T2WI对应位置呈现流空低信号;(3)参照DWI排除分布于脑表面的皮层梗死;(4)参照T1-FLAIR像排除邻近层面的皮层容积效应。符合以上4条即为FVH征阳性,否则为阴性。排除病变:(1)脑静脉血管高信号;多位于脑静脉窦或窦汇区,走形较直且相对粗大,位置远离脑沟区,常见于静脉窦血栓形成以及脑肿瘤患者中。(2)脑脊液及软脑膜的病变引起脑沟高信号;此信号较为弥散,呈填充脑沟区域,如蛛网膜下腔出血、脑膜炎、脑膜转移瘤等病变常可以观察到。

1.2.2 FVH评分标准

       Lee评分法[3]的评分标准:FVH阴性或大脑中动脉M1或M2近端高信号评定为0分;轻微FVH评为1分:分布小于大脑中动脉供血区的1/3评为1分(FVH主要分布于外侧裂池、颞叶、岛叶);显著FVH评为2分:其分布大于大脑中动脉供血区1/3 (FVH征象延伸至额、顶叶表面)。Olindo评分法[4]的评分标准:选定T2-FLAIR上大脑中动脉M1起始出现以上的10个层面,若有一层FVH阳性则评为1分,两层面FVH阳性则评为2分,以此类推,最多为10分,若无层面显示FVH,则记为0分;对FVH阳性者进行分组,分为轻度(1~4分)、中度(5~6分)、高度(7~10分)三组。ASPECT改良评分法[5]评分标准为:根据Alberta卒中操作早期急性卒中分级CT评分(ASPCET)改良法[6]将FLAIR图像大脑中动脉供血区分为七个区域,其中尾状核头、豆状核、内囊后肢和岛叶为一个区域,M1、M2、M3、M4、M5、M6各为一个区域,每个区域出现FVH阳性则记为1分,评分范围为0~7分;对FVH阳性者进行分组,分为轻度(1~2分)、中度(3~4分)、高度(5~7分)三组。评分示例见图1图2

       将FVH三种评分标准以书面文档形式提供给3名影像科医师。经统一培训后,将已编号179例患者MRI资料隐藏患者姓名及诊断资料分别提供给3名影像科医师(工作年限分别为7年、6年、6年),分别独立用三种评分方法对FVH进行评分,在评价时不了解临床相关资料,以免预先形成主观诊断。

图1  患者,男,54岁,右侧大脑中动脉闭塞,急起左侧肢体无力4.5 h。FVH征象分布大于1/3大脑中动脉供血区,累记9层面,分布于M1~6以及岛叶表面七个区域,所以Lee评分法为2分,Olindo评分法评分为9分,ASPECT改良评分法评分为7分
图2  患者,男,70岁,左侧大脑中动脉闭塞,突发言语不清伴右侧肢体无力6 h。FVH征象分布大于1/3大脑中动脉供血区,累记6层面,分布于M2、M3、M5及岛叶表面4个区域,所以Lee评分法为2分;Olindo评分法评分为6分;ASPECT改良评分法评分为4分
Fig. 1  A 54-year-old man with right MCA occlusion, swift left limb weakness for 4.5 h. Prominent FVHs are observed on 9 FLAIR images, in regions of M1—6 and Insula; thus the FVH scores of Lee method, Olindo method and Improved ASPECT Method were 2, 9 and 7 respectively.
Fig. 2  A 70-year-old man with left MCA occlusion,sudden speed is not clear with the right limb weakness for 6 h. Prominent FVHs are observed on 6 FLAIR images, in regions of M2、M3、M5 and Insula, thus the FVH scores of Lee method, Olindo method and improved ASPECT method were 2, 6 and 4 respectively.

1.3 统计学分析

       采用一致性检验,使用Minitab 17软件包进行统计学处理。以Kappa系数及组间相关系数Kendall系数,评价评分者间的一致性。本次实验数据均为无序分类变量资料。Kappa系数的k值取值范围在(-1,1)之间。采用LandisKoch标准,将一致性强度分为极佳(k>0.80)、高度(0.60<k≤0.80)、中度(0.40<k≤0.60)、低度(0.20<k≤0.40)、轻微(0≤k≤0.20)和差(k<0)[7]Kendall相关系数r取值范围在(0,+1)之间,r值越高,关联程度越强。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三种方法评分者间的一致性

       Lee评分法、Olindo评分法、Olindo评分法(分组)、ASPECT改良评分法、ASPECT改良评分法(分组)3名评分者间评分的符合率分别为68.7%、26.0%、51.12%、41.1%、60.1%。各评分项目的平均Kappa系数分别为0.652、0.304、0.530、0.427、0.612 (P<0.001),Kendall相关系数分别为0.882、0.924、0.900、0.920、0.909 (P<0.001)。结果提示,Lee评分法评分者间的符合率最高,Kappa系数最高,具有高度一致性。Olindo评分法和ASPECT改良评分法(不分组)评分者间的一致性分别为低度、中度,进行分组后,ASPECT改良评分法评分者间的具有高度一致性,而Olindo评分法分组后则具有中度一致性。组间相关系数Kendall系数显示,三种方法评分者间均具有显著关联程度(r值接近或大于0.9;表1)。

表1  179例患者(358侧大脑半球)三种FVH评分方法评分者间的一致性分析
Tab. 1  The inter-observer agreement of three FVH scoring methods in 179 patients (358 cerebral hemispheres)

2.2 各评分方法评分值或评分分组的一致性

       Lee评分法、ASPECT改良评分法评分者间评分为FVH阴性的Kappa值分别为0.736、0.727,具有高度一致性,而Olindo评分法FVH阴性评分的一致性较差,为中度(k=0.546)。三种评分方法评分值或分组间的一致性均为高分值(组)较低分值(组)一致性高,其中Olindo评分法FVH高度组中,一致性为极佳(k=0.819;表2)。

表2  各评分方法评分值或评分分组间的一致性
Tab. 2  The agreement of each score or score group

3 讨论

3.1 FVH的临床应用现状

       1999年Cosnard等[8]首次报道FVH,其定义为颅脑FLAIR序列上临近脑灰质表面沿脑沟或脑表面的分布的点状、管状或蛇纹状高信号[3,9]。FVH在颅内出现部位有一定的规律性,FVH多见于颞叶及额叶脑沟,其次为顶叶脑沟[10]。FVH为一过性征象,具有时间依赖性,不同时间,不同部位及不同病变FVH出现率明显不同[11,12]。在梗死发生后24 h、1~4 d、5~9 d FVH的阳性率分别为100%、40%、18%。FVH最早可出现于脑梗死发生35 min后,随着时间的推移,FVH发生率逐渐减低,部分病例甚至可以持续数周[13]。亚组分析表明大脑中动脉闭塞患者24 h内FVH出现率甚至高达90%。有学者认为急性脑梗死患者局部缓慢瘀滞的血流、流入增强及血栓内的高铁血红蛋白是FVH形成的主要机制[14]。多数学者认为认为FVH代表了局部血流动力学异常而非血栓形成[15]。研究表明FVH征象是缺血性脑梗死患者血管狭窄和闭塞的预测因子[9,16,17],可用于缺血半暗带的评估[18],并且FVH征象的显示提示缺血性脑梗死患者具有良好的预后[19,20]。远端FVH代表了高级别的侧支循环、更小的脑梗死体积及缓慢的脑梗死进展,从而缩短溶栓再通时间,延长时间窗及获得良好的再通预后。Jeong等[20]研究发现末端FVH代表了脑梗死区良好的侧支存在,预后更好,若6 h内血管再通将有50%获得良好预后,而在侧支代偿不良患者中仅20%再通后能获得良好预后。

3.2 FVH评分方法的评分者间一致性

       FVH征象是FLAIR图像中一种人为观察得到的血管高信号征象,具有FVH征象评估高低具有主观能动性,人为因素影响着FVH征象的显示。早期,部分学者仅用阴性或阳性来评价FVH征象的价值。随着对FVH价值的进一步认识,需要更多、更准确、细致的FVH评分方法应用于实践中,以更好地评价侧支循环,进一步指导临床。因此我们将国内外报道的主要三种FVH评分方法对缺血性脑梗死患者进行了评分,并进行了评估者之间一致性分析。Lee评分法为Lee等[3]于2009年应用,对FVH征象划分为无、轻微、显著三个等级,随后多名学者应用此方法于研究[21,22]。Olindo评分法为Olindo等[4]于2012年首次应用,其划分的依据为FVH显示的层面,后有较多学者以此为标准将其应用于研究。2015年,Lee等[5]将Alberta卒中操作早期急性卒中分级CT评分改良法应用于FLAIR图像进行FVH评分,本文称之为ASPECT改良评分法。此三种方法见证了研究者们对于FVH征象的不断探索与进步。

       据我们所知和相应的文献检索,目前尚无不同方法的优劣和一致性评价的相关研究。Kendall相关系数分析显示,各评分法评分者间均具有显著关联程度(Kendall相关系数分别为0.882、0.924、0.900、0.920、0.909,P<0.001),意味着本研究评分者在评分过程中采用了一致的评分标准。Kappa一致性分析结果显示,Lee评分法的评分者间的一致性最好(Kappa值=0.652),原因在于其评分标准变量较少,只有阴性,轻微及显著三个变量,每个变量的区间划分较大,评分者易于区分,但对于FVH具体的分布范围的辨识度相对较差。而Olindo评分法、ASPECT改良评分法的评分的区间划分较小,分别有11个及7个评分变量,评分者的主观性差异更易显示。Olindo评分法、ASPECT改良评分法评分值进行分组后,评分者间的一致性均有提高,其中ASPECT改良评分法分组后的为高度一致性。在阴性、阳性FVH评分者间一致性方面,Lee评分法、ASPECT改良评分法具有高度一致性,Olindo评分法具有中度一致性,说明在规避假阳性方面,Lee评分法与ASPECT改良评分法较Olino评分法更具有优势。Olindo评分法评分分值1统计显示不具有相关一致性,表明缺血性脑梗死患者FLAIR图像中FVH征象具有假阳性,需慎重考虑,即个别层面的血管流空高信号伪影以及其他产生血管高信号的病变需要考虑在内。三种评分方法中,高分组评分者间的一致性普遍较低分组好,说明评分者对明显的FVH辨识度一致性较好,也进一步证明低级别的FVH征象评分存在假阳性。

       FVH作为一种无创、简单、无辐射的方法进行侧支循环的评估,将在临床过程中发挥重要的作用,而如何更好地评估FVH显得尤为重要。结合具体本研究的一致性结果和具体应用区分度,三种评分方法中Lee评分法的评分者间一致性最好,但其对于FVH分布情况区分度较差;Olindo评分法、ASPECT改良评分法(不分组)的一致性较差,应用时需慎重,二者优点在于评分标准的分类变量较多,能更为细致地表现FVH分布的差异性;二者分组后一致性均有提高,特别是ASPECT改良评分法分组后评分者间具有高度一致性,而且也具备较好的区分度,其临床应用潜力更好。在临床工作中,可以根据研究的具体需要选择不同的评分方法,以更好地评估FVH,指导临床治疗及评估预后。

       本研究的不足之处在于,评分者的阅片经验未纳入研究,评分者均为低年资主治医师,未进行其他住院医师、高年资主治医师的分组研究及研究者内部重复性研究。其次三种方法均具有一定的主观性,FVH的信号强度差异并未列入本次研究。另外,我们拟进一步研究FVH作为一种无创、快捷的侧支循环评估方法,其评价侧支代偿的准确性与敏感性以及与金标准DSA评价侧支循环的一致性与相关性。

       综上所述,根据我们的研究结果,Lee评分法简单快捷,一致性较好,但区分度较低,可以作为简略的评估应用。ASPECT改良评分法的分组区分度较好、一致性较高,推荐作为精细的FVH评价方法。临床应根据具体的评价目的和区分度需求选择合适的FVH评分方法。

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